バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器
【課題】非常に広い２つの通過帯域近傍の阻止域における充分な減衰量を有するとともに、薄型化しても良好なフィルタ特性を得ることができるバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供する。
【解決手段】積層体に配置された第１，第２の接地電極と、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄおよび複合共振電極29ａ，29ｂと、入力段の単一共振電極30ａに対向する第１の入力結合電極40ａおよびそれに接続されて入力段の複合共振電極29ａに対向する第２の入力結合電極41ａと、出力段の単一共振電極30ｂに対向する第１の出力結合電極40ｂおよびそれに接続されて出力段の複合共振電極29ｂに対向する第２の出力結合電極41ｂと、単一共振電極30ａと30ｄとを結合させる単一共振電極結合導体71とを備えるバンドパスフィルタである。
【解決手段】積層体に配置された第１，第２の接地電極と、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄおよび複合共振電極29ａ，29ｂと、入力段の単一共振電極30ａに対向する第１の入力結合電極40ａおよびそれに接続されて入力段の複合共振電極29ａに対向する第２の入力結合電極41ａと、出力段の単一共振電極30ｂに対向する第１の出力結合電極40ｂおよびそれに接続されて出力段の複合共振電極29ｂに対向する第２の出力結合電極41ｂと、単一共振電極30ａと30ｄとを結合させる単一共振電極結合導体71とを備えるバンドパスフィルタである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものであり、特にＵＷＢ（Ultra Wide Band）に好適に使用可能な非常に広い２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい通信手段としてＵＷＢが着目されている。ＵＷＢは10ｍ程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものである。
【０００３】
このようなＵＷＢに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域（帯域幅／中心周波数）で100％を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の１／４波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【非特許文献１】「マイクロストリップ−ＣＰＷブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年３月電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-2-114 p.147
【特許文献１】特開2004−180032号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、特にＵＷＢ用のバンドパスフィルタには適さないものであった。
【０００６】
例えば、非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、ＵＷＢは基本的には3.1ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用するが、国際電気通信連合無線通信部門では、ＩＥＥＥ802.11.aで使用する5.3ＧＨｚを避ける形で3.1〜4.7ＧＨｚ程度の帯域を使用するLow Band（ローバンド）と６ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚ程度の帯域を使用するHigh Band（ハイバンド）とに分割した企画が立案されている。よって、ＵＷＢのLow BandおよびHigh Bandに使用されるフィルタには、それぞれ比帯域で40％〜50％程度の通過帯域幅と5.3ＧＨｚにおける減衰が同時に要求されるため、通過帯域幅が比帯域で100％を超えるような特性を有する非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。
【０００７】
また、従来の１／４波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献１に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10％にも満たないものであった。よって、比帯域で40％〜50％に相当する広い通過帯域幅を要求されるＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。
【０００８】
そこで、本願の発明者は特願2007-222976において、ＵＷＢのLow Band用フィルタおよびHigh Band用フィルタを１つのフィルタでまかなうことが可能な、非常に広い２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタを提案したが、さらに薄型化するとLow Band用の通過帯域を形成する共振器とHigh Band用の通過帯域を形成する共振器との間の電磁気的な結合が強くなり過ぎて良好なフィルタ特性を得るのが困難になる場合があるという問題を有していた。また、フィルタの通過特性において、通過帯域近傍の阻止域における減衰量に改善の余地があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、非常に広い２つの通過帯域近傍の阻止域における充分な減衰量を有するとともに、薄型化しても良好なフィルタ特性を得ることができるバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の下面に配置された第１の接地電極および上面に配置された第２の接地電極と、前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の４個以上の単一共振電極と、一方端が接地される基部および該基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の複数の突起部によって前記基部の前記一方端が一方端となり前記突起部の他方端が他方端となるように構成され、前記一方端が接地されることによって、前記基部および前記突起部を合わせた全体が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、前記突起部が前記第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、前記積層体の第１の層間とは異なる第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複数の複合共振電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の第１の入力結合電極と、前記積層体の前記第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の第１の出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち入力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの入力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の入力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち出力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの出力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の前記単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の前記一方端の近傍で一方端が接地され、前記単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の前記一方端の近傍で他方端が接地されており、前記最前段の単一共振電極および前記最後段の単一共振電極の前記一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備え、前記単一共振電極と前記複合共振電極における前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入力結合電極は前記第１の入力結合電極の前記入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号入力点から遠い側に接続されて前記第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるとともに、前記第２の出力結合電極は前記第１の出力結合電極の前記出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号出力点から遠い側に接続されて前記第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記単一共振電極結合導体は、前記最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、前記最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前記前段側結合領域および前記後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第２の出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の入力結合電極と一体化しており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の出力結合電極と一体化していることを特徴とするものである。
【００１４】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して前記第１の入力結合電極に接続されており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して前記第１の出力結合電極に接続されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【００１７】
なお、第１の入力結合電極の電気信号入力点は第１の入力結合電極に対して電気信号が入力されるところであり、第１の出力結合電極の電気信号出力点は第１の出力結合電極から電気信号が出力されるところである。また、第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側とは、入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央を境界にして第１の入力結合電極を長さ方向に２つの領域に分けたときに、電気信号入力点を含まない側の領域のことを意味する。同様に、第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側とは、出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央を境界にして第１の出力結合電極を長さ方向に２つの領域に分けたときに、電気信号出力点を含まない側の領域のことを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバンドパスフィルタによれば、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極における複数の突起部とは積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されていることから、積層体の厚みが薄くて複数の単一共振電極と複数の複合共振電極とが近接する場合においても、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極における複数の突起部との間に生じる電磁界結合を最小限にすることができるので、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極との間の電磁界結合が強くなりすぎることによる通過帯域における通過特性の悪化を防止することができる。
【００１９】
ここで、比帯域で10％を超える非常に広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な通過特性を得るためには、入力段の共振電極と入力結合電極との電磁界結合および出力段の共振電極と出力結合電極との電磁界結合を非常に強いものにする必要がある。ところが、単純に、入力段の単一共振電極に対向して電磁界結合する第１の入力結合電極と入力段の複合共振電極における入力段の突起部に対向して電磁界結合する第２の入力結合電極とを接続し、出力段の単一共振電極に対向して電磁界結合する第１の出力結合電極と出力段の複合共振電極における出力段の突起部に対向して電磁界結合する第２の出力結合電極とを接続しただけでは、入力段の単一共振電極と第１の入力結合電極との電磁界結合および出力段の単一共振電極と第１の出力結合電極との電磁界結合が不足してしまい、複数の単一共振電極によって形成される通過帯域において良好な通過特性が全く得られないことが本願の発明者の検討によって判明した。
【００２０】
そこで、本願の発明者は種々の検討を重ねた結果、第１の入力結合電極に電気信号が入力される電気信号入力点を設け、第２の入力結合電極は第１の入力結合電極に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるようにするとともに、第２の入力結合電極が第１の入力結合電極に接続される位置を第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側にすることにより、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができることを見出した。このような効果が得られる理由は、第２の入力結合電極が第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるようにすることにより、第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部を流れる電流を充分に確保できるためではないかと考えられる。
【００２１】
同様に、第１の出力結合電極に電気信号が出力される電気信号出力点を設け、第２の出力結合電極は第１の出力結合電極に接続されて第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されるようにするとともに、第２の出力結合電極が第１の出力結合電極に接続される位置を第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側にすることにより、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができる。
【００２２】
すなわち、本発明のバンドパスフィルタによれば、第１の入力結合電極は誘電体層を介して入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合し、第１の出力結合電極は誘電体層を介して出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、第２の入力結合電極は第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力され、第２の出力結合電極は第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側に接続されて第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることから、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができるので、複数の単一共振電極により形成される広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２３】
また、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極および最後段の単一共振電極の一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備えることから、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極によって形成される通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。このメカニズムは次のように考えられる。すなわち、単一共振電極結合導体によって、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群の最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間に誘導性の結合が生じる。また、隣り合う単一共振電極同士はインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合とが加算されて強く結合しているが、全体としては容量性の結合になっている。このため、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群の最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間で、単一共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極によって形成される通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００２４】
なお、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数については、４以上の偶数個であることが上記効果を奏する上で必要である。例えば、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数が奇数個の場合には、最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間に単一共振電極結合導体による誘導性の結合を生じさせたとしても、単一共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象がバンドパスフィルタの通過帯域よりも高周波側でしか生じないため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。また、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数が２個の場合には、単一共振電極間を単一共振電極結合導体で接続したとしても、単一共振電極間に誘導性の結合と容量性の結合とによるＬＣ並列共振回路が形成されるに過ぎないため、減衰極は一つしか形成されず、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。
【００２５】
さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体が、最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前段側結合領域および後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されているときには、前段側結合領域と最前段の単一共振電極との磁界による結合および後段側結合領域と最後段の単一共振電極との磁界による結合を強めることができるとともに、最前段の単一共振電極および最後段の単一共振電極ならびにその間に位置する単一共振電極と接続領域との磁界による結合を最小限に抑えることができるので、接続領域を介した意図しない単一共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。
【００２６】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極は積層体の積層方向から見て入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第２の出力結合電極は、積層体の積層方向から見て出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間の電界による結合を小さくするとともに、第２の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電界による結合を小さくすることができるので、第２の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間および第２の出力結合電極と出力段の単一共振電極との間の不要な電磁界結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極は第３の層間に配置されて第１の入力結合電極と一体化しており、第２の出力結合電極は第３の層間に配置されて第１の出力結合電極と一体化しているときには、第１の入力結合電極と第２の入力結合電極とを接続する接続導体および第１の出力結合電極と第２の出力結合電極とを接続する接続導体が不要であるため、接続導体による損失をなくすことができるとともに単純な構造を備える薄型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２８】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極が第３の層間よりも第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して第１の入力結合電極に接続されているときには、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間隔および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との間隔を維持したままで、入力段の単一共振電極と入力段の複合共振電極との間隔を広げることが可能になるため、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることなく、入力段の単一共振電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合をさらに強めることができる。同様に、第２の出力結合電極が第３の層間よりも第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して第１の出力結合電極に接続されているときには、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との間隔および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との間隔を維持したままで、出力段の単一共振電極と出力段の複合共振電極との間隔を広げることが可能になるため、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることなく、出力段の単一共振電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合をさらに強めることができる。
【００２９】
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さくかつ通過帯域近傍に形成された減衰極によって阻止域の減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタを送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少するため、受信感度が向上し、また、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。さらに、１つのフィルタで２つの通信帯域をカバーすることができるとともに、薄型化しても良好なフィルタ特性が得られる本発明のバンドパスフィルタを用いることにより、小型で製造コストが低い無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明のバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態の第１の例）
図１は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第１の例を模式的に示す外観斜視図である。図２は図１に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図３は図１に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は図１に示すバンドパスフィルタの例のＰ−Ｐ’線断面図である。
【００３２】
本例のバンドパスフィルタは、図１〜図４に示すように、複数の誘電体層11が積層されてなる積層体10と、積層体10の下面に配置された第１の接地電極21および上面に配置された第２の接地電極22と、積層体10の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、一方端が接地される基部27および基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の突起部28ａ，28ｂによって基部27の一方端が一方端となり突起部28ａ，28ｂの他方端が他方端となるように構成され、一方端が接地されることによって、基部27および突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、突起部28ａ，28ｂが第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、積層体10の第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複合共振電極29ａ，29ｂと、を備えている。
【００３３】
また、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点45ａを有する帯状の第１の入力結合電極40ａと、出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点45ｂを有する帯状の第１の出力結合電極40ｂと、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと対向して電磁界結合する第２の入力結合電極41ａと、出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂと対向して電磁界結合する第２の出力結合電極41ｂとを備えている。なお、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとは一体化されており、第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとは一体化されている。
【００３４】
さらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間に単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの周囲を取り囲むように環状に形成され、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの一方端が接続された、接地電位に接続される第１の環状接地電極23と、第２の層間に複合共振電極29ａ，29ｂの周囲を取り囲むように環状に形成され、複合共振電極29ａ，29ｂの一方端が接続された、接地電位に接続される第２の環状接地電極24とを備えている。
【００３５】
またさらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４個の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄからなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体71と、積層体10の第２の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第５の層間に配置された、それぞれが２個の突起部28ａ，28ｂを備え、一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された隣り合う２個の複合共振電極29ａ，29ｂからなる複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍で一方端が接地され、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する複合共振電極結合導体72とを備えている。
【００３６】
そして、本例のバンドパスフィルタにおいて、単一共振電極結合導体71は、最前段の単一共振電極30ａに対して平行に対向する帯状の前段側結合領域71ａと、最後段の単一共振電極30ｂに対して平行に対向する帯状の後段側結合領域71ｂと、前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域71ｃとから構成されており、複合共振電極結合導体72は、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに対して平行に対向する帯状の第２の前段側結合領域72ａと、最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに対して平行に対向する帯状の第２の後段側結合領域72ｂと、第２の前段側結合領域72ａおよび第２の後段側結合領域72ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する第２の接続領域72ｃとから構成されている。なお、単一共振電極結合導体71の両端部は貫通導体50を介して第１の環状接地電極23にそれぞれ接続されており、複合共振電極結合導体72の両端部は貫通導体50を介して第２の環状接地電極24にそれぞれ接続されている。
【００３７】
そして、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１の入力結合電極40ａは誘電体層11を貫通する貫通導体50を介して積層体10の上面に配置された入力端子電極60ａに接続されており、第１の出力結合電極40ｂは誘電体層11を貫通する貫通導体50を介して積層体10の上面に配置された出力端子電極60ｂに接続されている。よって、第１の入力結合電極40ａと貫通導体50との接続点が第１の入力結合電極40ａにおける電気信号入力点45ａになっており、第１の出力結合電極40ｂと貫通導体50との接続点が第１の出力結合電極40ｂにおける電気信号出力点45ｂになっている。
【００３８】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタは、入力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入力結合電極40ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入力結合電極40ａと電磁界結合する入力段の単一共振電極30ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振し、出力段の単一共振電極30ｂと電磁界結合する第１の出力結合電極40ｂから貫通導体50および出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振する第１の周波数を含む第１周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって第１の通過帯域が形成される。また、同時に、入力端子電極60ａ，貫通導体50および第１の入力結合電極40ａを介して第２の入力結合電極41ａにも外部回路からの電気信号が入力されるので、第２の入力結合電極41ａと電磁界結合する入力段の複合共振電極29ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する複合共振電極29ａ，29ｂが共振し、出力段の複合共振電極29ｂと電磁界結合する第２の出力結合電極41ｂから第１の出力結合電極40ｂ，貫通導体50および出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、複合共振電極29ａ，29ｂが共振する第２の周波数および第３の周波数を含む第２周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第２の通過帯域が形成される。このようにして、本例のバンドパスフィルタは、周波数の異なる２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタとして機能する。
【００３９】
本例のバンドパスフィルタにおいて、帯状の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは、電気長が第１の周波数における波長の１／４程度に設定されており、それぞれ一方端が第１の環状接地電極23に接続されて接地されることによって１／４波長共振器として機能する。また、複合共振電極29ａ，29ｂは、一方端が接地される基部27および基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに間隔を開けて配置された帯状の複数の突起部28ａ，28ｂによって基部27の一方端が一方端となり突起部28ａ，28ｂの他方端が他方端となるように構成されている。そして、一方端（すなわち基部27の一方端）が接地されることによって、基本的には、基部27および突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第２の周波数で共振する１／４波長共振器として機能するとともに、突起部28ａ，28ｂが第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する１／４波長共振器として機能する。よって、基部27と突起部28ａ，28ｂとを合わせた複合共振電極全体の長さは、第２の周波数における波長の１／４にほぼ等しく、突起部28ａ，28ｂの長さは第３の周波数における波長の１／４にほぼ等しい。突起部28ａと突起部28ｂの長さは基本的には等しく設定するが、他の電極との結合状態等によって長さを若干異ならせた方がよい場合もある。また、突起部の本数を３本以上にしてもよいが、小型化のためには２本にした方がよい。
【００４０】
また、本例のバンドパスフィルタにおいて、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは積層体10の第１の層間にそれぞれの一方端が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合しており、複合共振電極29ａ，29ｂは積層体10の第２の層間にそれぞれの一方端が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合している。このような磁界による結合と電界による結合とが加算されたインターデジタル型の強い結合によって、通過帯域を形成するそれぞれの共振モードの共振周波数の間隔を、比帯域で10％を超える非常に広い通過帯域幅を得るのに適度なものにすることが容易になる。横並びに配置されたそれぞれの共振電極同士の間隔は小さい方が強い結合が得られるが、間隔を小さくすると製造が困難になるので、例えば、0.05〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００４１】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂの形状寸法は入力段の単一共振電極30ａおよび出力段の単一共振電極30ｂと同程度に設定されるのが好ましい。また、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと入力段の単一共振電極30ａおよび出力段の単一共振電極30ｂとの間隔、ならびに第２の入力結合電極41ａおよび第２の出力結合電極41ｂと入力段の複合共振電極29ａおよび出力段の複合共振電極29ｂとの間隔については、小さくすると結合は強くなるが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００４２】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいて、第２の入力結合電極41ａは帯状であり、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに沿って対向するように配置されており、第１の入力結合電極40ａと交わるように第１の入力結合電極40ａと一体化している。よって、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとが交わる部分は第１の入力結合電極40ａとして機能するとともに第２の入力結合電極41ａとしても機能する。また、第２の出力結合電極41ｂは帯状であり、出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに沿って対向するように配置されており、第１の出力結合電極40ｂと交わるように第１の出力結合電極40ｂと一体化している。よって、第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとが交わる部分は第１の出力結合電極40ｂとして機能するとともに第２の出力結合電極41ｂとしても機能する。なお、第２の入力結合電極41ａ及び第２の出力結合電極41ｂの長さは必要な結合量に応じて適宜設定される。
【００４３】
本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂにおける突起部28ａ，28ｂとは積層体10の積層方向から見て互いに直交するように配置されていることから、積層体10の厚みが薄くて単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂとが近接する場合においても、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂにおける突起部28ａ，28ｂとの間に生じる電磁界結合を最小限にすることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂとの間の電磁界結合が強くなりすぎることによる通過帯域における通過特性の悪化を防止することができる。
【００４４】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１の入力結合電極40ａは誘電体層11を介して入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の全体に渡る領域と対向して電磁界結合し、第１の出力結合電極40ｂは誘電体層11を介して出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の全体に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、第２の入力結合電極41ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点45ａから遠い側に接続されて第１の入力結合電極40ａを介して電気信号が入力され、第２の出力結合電極41ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点45ｂから遠い側に接続されて第１の出力結合電極40ｂを介して電気信号が出力されることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合を充分に強いものにすることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄにより形成される広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４５】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、電気信号入力点45ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の端部に位置しており、電気信号出力点45ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の端部に位置していることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合をさらに強いものにすることができる。
【００４６】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、電気信号入力点45ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも入力段の単一共振電極30ａの一方端（接地端）から遠い側に位置しており、電気信号出力点45ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の中央よりも出力段の単一共振電極30ｂの一方端（接地端）から遠い側に位置していることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとがインターデジタル型に電磁界結合し、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとがインターデジタル型に電磁界結合するので、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合をさらに強いものにすることができる。
【００４７】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａは入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の中央よりも一方端（接地端）側と対向するように配置されており、第２の出力結合電極41ｂは出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の中央よりも一方端（接地端）側と対向するように配置されているので、第２の入力結合電極41ａと入力段の単一共振電極30ａとの間の電界による結合を小さくするとともに、第２の出力結合電極41ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電界による結合を小さくすることができるので、第２の入力結合電極41ａと入力段の単一共振電極30ａとの間および第２の出力結合電極41ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの間の不要な電磁界結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００４８】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａは第３の層間に配置されて第１の入力結合電極40ａと一体化しており、第２の出力結合電極41ｂは第３の層間に配置されて第１の出力結合電極40ｂと一体化しているので、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとを接続する接続導体および第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとを接続する接続導体が不要であるため、接続導体による損失をなくすことができるとともに単純な構造を備える薄型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４９】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、入力段の単一共振電極30ａの一方端と出力段の単一共振電極30ｂの一方端とが互い違いになるように配置されているとともに、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端と出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端とが互い違いになるように配置されていることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合が充分に強く、且つ対称性を有する構造および回路構成を備えたバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５０】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極29ａ，29ｂを用いて第２の通過帯域を形成していることから、複合共振電極29ａ，29ｂの長さおよび突起部28ａ，28ｂの長さに応じて第２の周波数および第３の周波数が決定されるので、第２の通過帯域の帯域幅を高い自由度で容易に設定することが可能なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５１】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、積層体10の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４個の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄからなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体71を備えることから、単一共振電極群の最前段の単一共振電極30ａと最後段の単一共振電極30ｂとの間で、単一共振電極結合導体71を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。それに加えて、積層体10の第２の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第５の層間に配置された、それぞれが２個の突起部28ａ，28ｂを備え、一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された隣り合う２個の複合共振電極29ａ，29ｂからなる複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍で一方端が接地され、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する複合共振電極結合導体72とを備えていることから、複合共振電極群の最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの間で、複合共振電極結合導体72を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う複合共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。これにより、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極および複合共振電極によって形成される２つの通過帯域のそれぞれの両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００５２】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体71が、最前段の単一共振電極30ａに対して平行に対向する帯状の前段側結合領域71ａと、最後段の単一共振電極30ｂに対して平行に対向する帯状の後段側結合領域71ｂと、前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域71ｃとから構成されており、複合共振電極結合導体72が、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに対して平行に対向する帯状の第２の前段側結合領域72ａと、最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに対して平行に対向する帯状の第２の後段側結合領域72ｂと、第２の前段側結合領域72ａおよび第２の後段側結合領域72ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する第２の接続領域72ｃとから構成されていることから、次の効果を得ることができる。まず、前段側結合領域71ａと最前段の単一共振電極30ａとの磁界による結合、後段側結合領域71ｂと最後段の単一共振電極30ｂとの磁界による結合、第２の前段側結合領域72ａと最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａとの磁界による結合および第２の後段側結合領域72ｂと最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの磁界による結合をそれぞれ強めることができる。また、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂならびにその間に位置する単一共振電極と接続領域71ｃとの磁界による結合を最小限に抑えることができるので、接続領域71ｃを介した意図しない単一共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。同様に、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂならびにその間に位置する突起部と第２の接続領域72ｃとの磁界による結合を最小限に抑えることができるので、第２の接続領域72ｃを介した意図しない複合共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。
【００５３】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体71は、単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介して一方端が接続されており、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介して他方端が接続されていることから、単一共振電極結合導体71の両端を第１の接地電極21または第２の接地電極22に接続して接地する場合と比較すると、単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａと単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂとの単一共振電極結合導体71を介した電磁界結合をさらに強めることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の両側に形成される減衰極を通過帯域の近傍にさらに近づけることができる。これにより通過帯域近傍の阻止域における減衰量をさらに増大させることができる。
【００５４】
同様に、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極結合導体72は、複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介して一方端が接続されており、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介して他方端が接続されていることから、複合共振電極結合導体72の両端を第１の接地電極21または第２の接地電極22に接続して接地する場合と比較すると、複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの複合共振電極結合導体72を介した電磁界結合をさらに強めることができるので、複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される通過帯域の両側に形成される減衰極を通過帯域の近傍にさらに近づけることができる。これにより通過帯域近傍の阻止域における減衰量をさらに増大させることができる。
【００５５】
（実施の形態の第２の例）
図５は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第２の例を模式的に示す外観斜視図である。図６は図５に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図７は図５に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図８は図５に示すバンドパスフィルタの例のＱ−Ｑ’線断面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００５６】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図５〜図８に示すように、積層体10の第１の層間と第４の層間との間に位置する層間Ａに、第１の環状接地電極23に対向する領域と単一共振電極30ｃ，30ｄに対向する領域とを有するように配置され、単一共振電極30ｃ，30ｄに対向する領域が誘電体層11を貫通する貫通導体50によって単一共振電極30ｃ，30ｄの他方端側にそれぞれ接続された共振補助電極32ｃ，32ｄが、単一共振電極30ｃ，30ｄに対応してそれぞれ配置されている。また、積層体10の第３の層間に、第１の環状接地電極23に対向する領域と単一共振電極30ａ，30ｂに対向する領域とを有するように配置され、単一共振電極30ａ，30ｂに対向する領域が誘電体層11を貫通する貫通導体50によって単一共振電極30ａ，30ｂの他方端側にそれぞれ接続された共振補助電極32ａ，32ｂが、単一共振電極30ａ，30ｂに対応してそれぞれ配置されている。
【００５７】
また、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第２の層間に、共振補助電極32ａに対向する領域と第１の入力結合電極40ａに対向する領域とを有するように配置されるともに、第１の入力結合電極40ａに対向する領域が貫通導体50によって第１の入力結合電極40ａに接続され、共振補助電極32ａに対向する領域が貫通導体50によって入力端子電極60ａに接続された入力結合補助電極46ａを備えている。そして、同じく第２の層間に、共振補助電極32ｂに対向する領域と第１の出力結合電極40ｂに対向する領域とを有するように配置されるともに、第１の出力結合電極40ｂに対向する領域が貫通導体50によって第１の出力結合電極40ｂに接続され、共振補助電極32ｂに対向する領域が貫通導体50を介して出力端子電極60ｂに接続された出力結合補助電極46ｂを備えている。
【００５８】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいては、複合共振電極結合導体72が設けられておらず、単一共振電極結合導体71のみが設けられている。
【００５９】
このような構造を備える本例のバンドパスフィルタによれば、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との間に生じる静電容量が、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと接地電位との間に生じる静電容量に加算されるため、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの長さを短縮することができるので、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００６０】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、入力結合補助電極46ａと共振補助電極32ａとの電磁界結合が第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合に加算され、出力結合補助電極46ｂと共振補助電極32ｂとの電磁界結合が、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合に加算されるため、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合がさらに強まるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域において、非常に広い通過帯域幅であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を得ることができる。
【００６１】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極結合導体72が設けられていないが、前述した実施の形態の第１の例と同様に単一共振電極結合導体71が設けられているため、前述した実施の形態の第１の例と同様に、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の低周波側と高周波側の両側近傍に減衰極を形成することができる。
【００６２】
なお、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との対向部の面積は、必要な静電容量に応じて、例えば、0.01〜３ｍｍ２程度に設定される。また、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との間隔は、小さい方が大きな静電容量を生じさせることができるが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００６３】
また、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂの幅は、例えば、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと同程度に設定され、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂの長さは、例えば、共振補助電極32ａ，32ｂの長さよりも若干長めに設定される。入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂと共振補助電極32ａ，32ｂとの間の間隔は、小さい方が強い結合を生じさせる点で望ましいが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００６４】
（実施の形態の第３の例）
図９は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第３の例を模式的に示す外観斜視図である。図10は図９に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図11は図９に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図12は図９に示すバンドパスフィルタの例のＲ−Ｒ’線断面図である。なお、本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６５】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図９〜図12に示すように、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂが積層体10の第２の層間と第３の層間との間に位置する層間Ｂに配置されている。また、第２の入力結合電極41ａおよび第２の出力結合電極41ｂが積層体10の第２の層間と層間Ｂとの間に位置する層間Ｃに配置されているとともに、第２の入力結合電極41ａは入力側接続導体43ａを介して第１の入力結合電極40ａに接続されており、第２の出力結合電極41ｂは出力側接続導体43ｂを介して第１の出力結合電極40ｂに接続されている。
【００６６】
このような構造を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａが第３の層間よりも第２の層間に近い層間Ｃに配置されているので、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの間隔および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの間隔を維持したままで、入力段の単一共振電極30ａと入力段の複合共振電極29ａとの間隔を広げることが可能になるため、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合を弱めることなく、入力段の単一共振電極30ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合をさらに強めることができる。
【００６７】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の出力結合電極41ｂが第３の層間よりも第２の層間に近い層間Ｃに配置されているので、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの間隔および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔を維持したままで、出力段の単一共振電極30ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔を広げることが可能になるため、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合を弱めることなく、出力段の単一共振電極30ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合をさらに強めることができる。
【００６８】
（実施の形態の第４の例）
図13は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第４の例を模式的に示す分解斜視図である。図14は図13に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第３の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６９】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図13および図14に示すように、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄの全てが積層体10の第３の層間に配置されている。また、積層体10の層間Ａには、単一共振電極30ａおよび30ｄの他方端とそれぞれ対向して両者を容量結合する第１の容量結合電極73ａと、単一共振電極30ｂおよび30ｃの他方端とそれぞれ対向して両者を容量結合する第２の容量結合電極73ｂとを備えている。さらに、単一共振電極結合導体71において、接続領域71ｃが前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂと斜めに交わるようにして両者を接続している。
【００７０】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の容量結合電極73ａおよび第２の容量結合電極73ｂを備えることから、共振電極間の結合状態の調整が容易になるので、フィルタの電気特性の調整が容易になる。
【００７１】
（実施の形態の第５の例）
図15は本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュール80および無線通信機器85の構成例を示すブロック図である。
【００７２】
本発明の無線通信モジュール80は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。ＲＦ部82には前述の本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ 811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ ＩＣ 822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本発明の無線通信機器85が構成される。
【００７３】
このような構成を有する本例の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、通信に使用する周波数帯域の全域に渡って入力インピーダンスが良好に整合されて通過する信号の損失が小さくかつ通過帯域近傍に形成された減衰極によって阻止域の減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタ821を送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタ821を通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少するため、受信感度が向上し、また、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
【００７４】
本発明のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ等のガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。
【００７５】
前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.2ｍｍに設定される。
【００７６】
本発明のバンドパスフィルタは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃〜1050℃程度のピーク温度で焼成することにより作製される。
【００７７】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第５の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００７８】
例えば、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂを備えた例を示したが、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成されるような場合には入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂは必ずしも必要なく、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂに直接接続するようにしても構わない。この場合は、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと配線導体との接続点が、第１の入力結合電極40ａの電気信号入力点45ａおよび第１の出力結合電極40ｂの電気信号出力点45ｂとなる。また、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂを備える場合には、外部回路からの配線導体が入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂに直接接続するようにしても構わない。
【００７９】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、積層体10の下面に第１の接地電極21を配置し、積層体10の上面に第２の接地電極22を配置した例を示したが、例えば、第１の接地電極21の下にさらに誘電体層を配置しても構わないし、第２の接地電極22の上にさらに誘電体層を配置しても構わない。
【００８０】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、４つの単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄを備え、単一共振電極群が４個の共振電極で構成された例を示したが、単一共振電極群が４以上の偶数個の共振電極で構成されるという条件を満たす範囲内であれば、単一共振電極および単一共振電極群を構成する共振電極の数を自由に設定することができる。例えば、単一共振電極が６個あり、その６個全てによって単一共振電極群が構成されるようにしても構わない。また、単一共振電極が６個有り、そのうちの任意の隣り合う４個の共振電極によって単一共振電極群が構成されるようにしても構わない。但し、共振電極の数が増えすぎると大型化や通過帯域内における損失の増加が生じるので、単一共振電極の数については、10個程度以下に設定されるのが望ましく、複合共振電極の数については、５個程度以下に設定されるのが望ましい。
【００８１】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄおよび複合共振電極29ａ，29ｂの両方において、それぞれ共振電極の一方端（接地端）が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合された例を示したが、単一共振電極30ａ，30ｃが互いにコムライン型に電磁界結合され、単一共振電極30ｂ，30ｄが互いにコムライン型に電磁界結合され、単一共振電極30ｃ，30ｄが互いにインターデジタル型に電磁界結合されるようにしてもよく、このような構成を備えるバンドパスフィルタにおいても、２つの通過帯域それぞれの両側に減衰極を有して通過域から阻止域にかけて急激に減衰量が変化する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。この形態におけるメカニズムはまだ完全に解明できてはいないが、単一共振電極群の最前段の共振器と最後段の共振器との隣り合う共振電極を介した結合が全体的に容量性の結合である必要があると考えられる。
【００８２】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、単一共振電極結合導体71の両端が単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介してそれぞれ接続された例を示し、前述した実施の形態の第１の例においては、複合共振電極結合導体72の両端が複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介してそれぞれ接続される構成を示したが、例えば、単一共振電極結合導体71の両端が貫通導体50を介して第１の接地電極21に接続され、複合共振電極結合導体72の両端が貫通導体50を介して第２の接地電極22に接続されるようにしても構わない。また、例えば、単一共振電極結合導体71および複合共振電極結合導体72の周囲に環状接地導体を配置して、これらに単一共振電極結合導体71および複合共振電極結合導体72の両端を接続するようにしても構わない。但し、通過帯域の両側に発生する減衰極を通過帯域に近づけたい場合には、これらの方法はあまり好ましくない。
【００８３】
またさらに、前述した実施の形態の例においては、積層体10が１つの積層体で構成された例を示したが、それぞれの積層体の積層方向に重ねて配置された複数の積層体によって積層体10が構成されるようにしても構わない。例えば、前述した実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタにおいて、積層体10は第１の積層体およびその上に配置された第２の積層体によって構成されており、第１の層間および第４の層間は第１の積層体中の層間であり、第２の層間および第５の層間は第１の積層体の上に配置された第２の積層体中の層間であり、第３の層間は第１の積層体と第２の積層体との間の層間であるようにしても構わない。
【００８４】
またさらに、ＵＷＢに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、広帯域を要求される他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。
【実施例】
【００８５】
次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
【００８６】
図13〜図14に示した実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタの電気特性を有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。
【００８７】
算出条件としては、第１の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは幅が0.175ｍｍで長さが4.05ｍｍの矩形状とした。第１の共振電極30ａと第１の共振電極30ｃとの間隔および第１の共振電極30ｄと第１の共振電極30ｂとの間隔はそれぞれ0.08ｍｍとし、第１の共振電極30ｃと第１の共振電極30ｄとの間隔は0.091ｍｍとした。入力段の複合共振電極29ａは、幅が0.64ｍｍで長さが0.65ｍｍの矩形状の基部27の他方端に幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状の入力段の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが2.75ｍｍの矩形状の出力段の突起部28ｂが0.14ｍｍの間隔を隔てて配置される構造とした。出力段の複合共振電極29ｂは、幅が0.64ｍｍで長さが0.65ｍｍの矩形状の基部27の他方端に幅が0.25ｍｍで長さが2.75ｍｍの矩形状の入力段の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状の出力段の突起部28ｂが0.14ｍｍの間隔を隔てて配置される構造とした。また、入力段の複合共振電極29ａと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔は0.13ｍｍとした。共振補助電極32ａ，32ｂはぞれぞれ第１の共振電極30ａ，30ｂの他方端から0.2ｍｍ離れた場所に配置した幅が0.2ｍｍで長さが0.11ｍｍの矩形と、それから第１の共振電極30ａ，30ｂに向かう幅が0.2ｍｍで長さが0.4ｍｍの矩形とを接合した形状とした。共振補助電極32ｃ，32ｄはぞれぞれ第１の共振電極30ｃ，30ｄの他方端から0.2ｍｍ離れた場所に配置した幅が0.29ｍｍで長さが0.3ｍｍの矩形と、それから第１の共振電極30ｃ，30ｄに向かう幅が0.2ｍｍで長さが0.4ｍｍの矩形とを接合した形状とした。第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂは、幅が0.15ｍｍで長さが3.7ｍｍの矩形状とした。第２の入力結合電極41ａは幅が0.25ｍｍで長さが0.5ｍｍの矩形状とし、入力側接続導体43ａを介して第１の入力結合電極40ａの第１の共振電極30ａとの対向部の中央から電気信号入力点45ａと反対側へ0.58ｍｍの位置に接続した。第２の出力結合電極41ｂは幅が0.25ｍｍで長さが0.5ｍｍの矩形状とし、出力側接続導体43ｂを介して第１の出力結合電極40ｂの第１の共振電極30ｂとの対向部の中央から電気信号出力点45ｂと反対側へ0.58ｍｍの位置に接続した。入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂは、幅が0.15ｍｍで長さが0.9ｍｍの矩形状とした。入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂはそれぞれ一辺が0.2ｍｍの正方形とした。前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂは幅が0.1ｍｍで長さが1.65ｍｍの矩形状とし、接続領域71ｃは幅が0.1ｍｍで長さが1.3ｍｍの平行四辺形状とした。第１の容量結合電極73ａは、第１の共振器30ａ，30ｄとそれぞれ対向する幅が0.175ｍｍで長さが0.6ｍｍの２つの矩形を幅が0.1ｍｍの矩形で接続した形状とした。第２の容量結合電極73ｂは、第１の共振器30ｂ，30ｃとそれぞれ対向する幅が0.175ｍｍで長さが0.6ｍｍの２つの矩形を幅が0.1ｍｍの矩形で接続した形状とした。第１の接地電極21，第２の接地電極22，第１の環状接地電極23および第２の環状接地電極24の外形は幅が4ｍｍで長さが5ｍｍの矩形状とし、第１の環状接地電極23の開口部は幅が3.6ｍｍで長さが4.2ｍｍの矩形状とし、第２の環状接地電極24の開口部は幅が3.55ｍｍで長さが4.2ｍｍの矩形状とした。バンドパスフィルタ全体の形状は幅が4ｍｍで長さが5ｍｍで厚みが0.51ｍｍの直方体状とした。積層体10の下面と層間Ａとの間隔を0.165ｍｍとし、層間Ａと第１の層間との間隔，第１の層間と第３の層間との間隔，第３の層間と層間Ｂとの間隔，層間Ｂと層間Ｃとの間隔および層間Ｃと第２の層間との間隔をそれぞれ0.015ｍｍとし、第２の層間と積層体10の上面との間隔を0.19ｍｍとした。各種電極の厚みは0.01ｍｍとし、入力側接続導体43ａ，出力側接続導体43ｂおよび貫通導体50の直径は0.1ｍｍとした。誘電体層11の比誘電率は7.5とした。
【００８８】
図16はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、図17は図13〜図14に示した実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタから単一共振電極結合導体71を除いた構造を備える比較例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。それぞれのグラフにおいて、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、バンドパスフィルタの通過特性（Ｓ21）および反射特性（Ｓ11）を示している。図16に示すグラフによれば、積層体10の厚みが0.51ｍｍと非常に薄いにもかかわらず、２つの非常に広い通過帯域の全体に渡って良好にインピーダンスが整合されて平坦で低損失な優れた通過特性が得られている。また、低周波側の通過帯域の両側近傍に減衰極が形成されており、図17に示す比較例のバンドパスフィルタのシミュレーション結果と比較すると、通過帯域近傍の阻止域における減衰量が大きく改善されていることがわかる。この結果により、本発明のバンドパスフィルタによれば、非常に薄い形状であっても、２つの通過帯域のそれぞれにおいて広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失であり、且つ通過帯域から阻止域にかけて減衰量が急激に増加して通過帯域近傍の減衰量が充分に確保された優れた通過特性が得られることがわかり、本発明の有効性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第１の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図４】図１に示すバンドパスフィルタの例のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図５】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第２の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図５に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図７】図５に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図８】図５に示すバンドパスフィルタの例のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図９】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第３の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図１１】図９に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１２】図９に示すバンドパスフィルタの例のＲ−Ｒ’線断面図である。
【図１３】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第４の例を模式的に示す分解斜視図である。
【図１４】図１３に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１５】本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】比較例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
10：積層体
11：誘電体層
21：第１の接地電極
22：第２の接地電極
27：基部
28ａ，28ｂ：突起部
29ａ，29ｂ：複合共振電極
30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄ：単一共振電極
40ａ：第１の入力結合電極
40ｂ：第１の出力結合電極
41ａ：第２の入力結合電極
41ｂ：第２の出力結合電極
43ａ：入力側接続導体
43ｂ：出力側接続導体
45ａ：電気信号入力点
45ｂ：電気信号出力点
71：単一共振電極結合導体
71ａ：単一前段側結合領域
71ｂ：単一後段側結合領域
71ｃ：単一接続領域
72：複合共振電極結合導体
72ａ：第２の前段側結合領域
72ｂ：第２の後段側結合領域
72ｃ：第２の接続領域
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
84：アンテナ
85：無線通信機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものであり、特にＵＷＢ（Ultra Wide Band）に好適に使用可能な非常に広い２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい通信手段としてＵＷＢが着目されている。ＵＷＢは10ｍ程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものである。
【０００３】
このようなＵＷＢに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域（帯域幅／中心周波数）で100％を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の１／４波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【非特許文献１】「マイクロストリップ−ＣＰＷブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年３月電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-2-114 p.147
【特許文献１】特開2004−180032号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、特にＵＷＢ用のバンドパスフィルタには適さないものであった。
【０００６】
例えば、非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、ＵＷＢは基本的には3.1ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用するが、国際電気通信連合無線通信部門では、ＩＥＥＥ802.11.aで使用する5.3ＧＨｚを避ける形で3.1〜4.7ＧＨｚ程度の帯域を使用するLow Band（ローバンド）と６ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚ程度の帯域を使用するHigh Band（ハイバンド）とに分割した企画が立案されている。よって、ＵＷＢのLow BandおよびHigh Bandに使用されるフィルタには、それぞれ比帯域で40％〜50％程度の通過帯域幅と5.3ＧＨｚにおける減衰が同時に要求されるため、通過帯域幅が比帯域で100％を超えるような特性を有する非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。
【０００７】
また、従来の１／４波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献１に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10％にも満たないものであった。よって、比帯域で40％〜50％に相当する広い通過帯域幅を要求されるＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。
【０００８】
そこで、本願の発明者は特願2007-222976において、ＵＷＢのLow Band用フィルタおよびHigh Band用フィルタを１つのフィルタでまかなうことが可能な、非常に広い２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタを提案したが、さらに薄型化するとLow Band用の通過帯域を形成する共振器とHigh Band用の通過帯域を形成する共振器との間の電磁気的な結合が強くなり過ぎて良好なフィルタ特性を得るのが困難になる場合があるという問題を有していた。また、フィルタの通過特性において、通過帯域近傍の阻止域における減衰量に改善の余地があった。
【０００９】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、非常に広い２つの通過帯域近傍の阻止域における充分な減衰量を有するとともに、薄型化しても良好なフィルタ特性を得ることができるバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の下面に配置された第１の接地電極および上面に配置された第２の接地電極と、前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の４個以上の単一共振電極と、一方端が接地される基部および該基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の複数の突起部によって前記基部の前記一方端が一方端となり前記突起部の他方端が他方端となるように構成され、前記一方端が接地されることによって、前記基部および前記突起部を合わせた全体が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、前記突起部が前記第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、前記積層体の第１の層間とは異なる第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複数の複合共振電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の第１の入力結合電極と、前記積層体の前記第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の第１の出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち入力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの入力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の入力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち出力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの出力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の前記単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の前記一方端の近傍で一方端が接地され、前記単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の前記一方端の近傍で他方端が接地されており、前記最前段の単一共振電極および前記最後段の単一共振電極の前記一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備え、前記単一共振電極と前記複合共振電極における前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入力結合電極は前記第１の入力結合電極の前記入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号入力点から遠い側に接続されて前記第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるとともに、前記第２の出力結合電極は前記第１の出力結合電極の前記出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号出力点から遠い側に接続されて前記第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記単一共振電極結合導体は、前記最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、前記最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前記前段側結合領域および前記後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第２の出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の入力結合電極と一体化しており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の出力結合電極と一体化していることを特徴とするものである。
【００１４】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第２の入力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して前記第１の入力結合電極に接続されており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して前記第１の出力結合電極に接続されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【００１７】
なお、第１の入力結合電極の電気信号入力点は第１の入力結合電極に対して電気信号が入力されるところであり、第１の出力結合電極の電気信号出力点は第１の出力結合電極から電気信号が出力されるところである。また、第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側とは、入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央を境界にして第１の入力結合電極を長さ方向に２つの領域に分けたときに、電気信号入力点を含まない側の領域のことを意味する。同様に、第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側とは、出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央を境界にして第１の出力結合電極を長さ方向に２つの領域に分けたときに、電気信号出力点を含まない側の領域のことを意味する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバンドパスフィルタによれば、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極における複数の突起部とは積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されていることから、積層体の厚みが薄くて複数の単一共振電極と複数の複合共振電極とが近接する場合においても、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極における複数の突起部との間に生じる電磁界結合を最小限にすることができるので、複数の単一共振電極と複数の複合共振電極との間の電磁界結合が強くなりすぎることによる通過帯域における通過特性の悪化を防止することができる。
【００１９】
ここで、比帯域で10％を超える非常に広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な通過特性を得るためには、入力段の共振電極と入力結合電極との電磁界結合および出力段の共振電極と出力結合電極との電磁界結合を非常に強いものにする必要がある。ところが、単純に、入力段の単一共振電極に対向して電磁界結合する第１の入力結合電極と入力段の複合共振電極における入力段の突起部に対向して電磁界結合する第２の入力結合電極とを接続し、出力段の単一共振電極に対向して電磁界結合する第１の出力結合電極と出力段の複合共振電極における出力段の突起部に対向して電磁界結合する第２の出力結合電極とを接続しただけでは、入力段の単一共振電極と第１の入力結合電極との電磁界結合および出力段の単一共振電極と第１の出力結合電極との電磁界結合が不足してしまい、複数の単一共振電極によって形成される通過帯域において良好な通過特性が全く得られないことが本願の発明者の検討によって判明した。
【００２０】
そこで、本願の発明者は種々の検討を重ねた結果、第１の入力結合電極に電気信号が入力される電気信号入力点を設け、第２の入力結合電極は第１の入力結合電極に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるようにするとともに、第２の入力結合電極が第１の入力結合電極に接続される位置を第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側にすることにより、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができることを見出した。このような効果が得られる理由は、第２の入力結合電極が第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるようにすることにより、第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部を流れる電流を充分に確保できるためではないかと考えられる。
【００２１】
同様に、第１の出力結合電極に電気信号が出力される電気信号出力点を設け、第２の出力結合電極は第１の出力結合電極に接続されて第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されるようにするとともに、第２の出力結合電極が第１の出力結合電極に接続される位置を第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側にすることにより、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができる。
【００２２】
すなわち、本発明のバンドパスフィルタによれば、第１の入力結合電極は誘電体層を介して入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合し、第１の出力結合電極は誘電体層を介して出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、第２の入力結合電極は第１の入力結合電極の入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点から遠い側に接続されて第１の入力結合電極を介して電気信号が入力され、第２の出力結合電極は第１の出力結合電極の出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点から遠い側に接続されて第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることから、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合を充分に強いものにすることができるので、複数の単一共振電極により形成される広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２３】
また、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極および最後段の単一共振電極の一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備えることから、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極によって形成される通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。このメカニズムは次のように考えられる。すなわち、単一共振電極結合導体によって、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群の最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間に誘導性の結合が生じる。また、隣り合う単一共振電極同士はインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合とが加算されて強く結合しているが、全体としては容量性の結合になっている。このため、隣り合う４以上の偶数個の単一共振電極からなる単一共振電極群の最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間で、単一共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極によって形成される通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００２４】
なお、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数については、４以上の偶数個であることが上記効果を奏する上で必要である。例えば、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数が奇数個の場合には、最前段の単一共振電極と最後段の単一共振電極との間に単一共振電極結合導体による誘導性の結合を生じさせたとしても、単一共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象がバンドパスフィルタの通過帯域よりも高周波側でしか生じないため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。また、単一共振電極群を構成する単一共振電極の数が２個の場合には、単一共振電極間を単一共振電極結合導体で接続したとしても、単一共振電極間に誘導性の結合と容量性の結合とによるＬＣ並列共振回路が形成されるに過ぎないため、減衰極は一つしか形成されず、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。
【００２５】
さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体が、最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前段側結合領域および後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されているときには、前段側結合領域と最前段の単一共振電極との磁界による結合および後段側結合領域と最後段の単一共振電極との磁界による結合を強めることができるとともに、最前段の単一共振電極および最後段の単一共振電極ならびにその間に位置する単一共振電極と接続領域との磁界による結合を最小限に抑えることができるので、接続領域を介した意図しない単一共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。
【００２６】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極は積層体の積層方向から見て入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第２の出力結合電極は、積層体の積層方向から見て出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間の電界による結合を小さくするとともに、第２の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電界による結合を小さくすることができるので、第２の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間および第２の出力結合電極と出力段の単一共振電極との間の不要な電磁界結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００２７】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極は第３の層間に配置されて第１の入力結合電極と一体化しており、第２の出力結合電極は第３の層間に配置されて第１の出力結合電極と一体化しているときには、第１の入力結合電極と第２の入力結合電極とを接続する接続導体および第１の出力結合電極と第２の出力結合電極とを接続する接続導体が不要であるため、接続導体による損失をなくすことができるとともに単純な構造を備える薄型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２８】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極が第３の層間よりも第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して第１の入力結合電極に接続されているときには、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との間隔および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との間隔を維持したままで、入力段の単一共振電極と入力段の複合共振電極との間隔を広げることが可能になるため、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることなく、入力段の単一共振電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の入力結合電極と入力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の入力結合電極と入力段の複合共振電極との電磁界結合をさらに強めることができる。同様に、第２の出力結合電極が第３の層間よりも第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して第１の出力結合電極に接続されているときには、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との間隔および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との間隔を維持したままで、出力段の単一共振電極と出力段の複合共振電極との間隔を広げることが可能になるため、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることなく、出力段の単一共振電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の出力結合電極と出力段の単一共振電極との電磁界結合および第２の出力結合電極と出力段の複合共振電極との電磁界結合をさらに強めることができる。
【００２９】
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さくかつ通過帯域近傍に形成された減衰極によって阻止域の減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタを送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少するため、受信感度が向上し、また、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。さらに、１つのフィルタで２つの通信帯域をカバーすることができるとともに、薄型化しても良好なフィルタ特性が得られる本発明のバンドパスフィルタを用いることにより、小型で製造コストが低い無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明のバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３１】
（実施の形態の第１の例）
図１は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第１の例を模式的に示す外観斜視図である。図２は図１に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図３は図１に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は図１に示すバンドパスフィルタの例のＰ−Ｐ’線断面図である。
【００３２】
本例のバンドパスフィルタは、図１〜図４に示すように、複数の誘電体層11が積層されてなる積層体10と、積層体10の下面に配置された第１の接地電極21および上面に配置された第２の接地電極22と、積層体10の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、一方端が接地される基部27および基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の突起部28ａ，28ｂによって基部27の一方端が一方端となり突起部28ａ，28ｂの他方端が他方端となるように構成され、一方端が接地されることによって、基部27および突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、突起部28ａ，28ｂが第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、積層体10の第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複合共振電極29ａ，29ｂと、を備えている。
【００３３】
また、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点45ａを有する帯状の第１の入力結合電極40ａと、出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点45ｂを有する帯状の第１の出力結合電極40ｂと、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと対向して電磁界結合する第２の入力結合電極41ａと、出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂと対向して電磁界結合する第２の出力結合電極41ｂとを備えている。なお、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとは一体化されており、第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとは一体化されている。
【００３４】
さらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間に単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの周囲を取り囲むように環状に形成され、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの一方端が接続された、接地電位に接続される第１の環状接地電極23と、第２の層間に複合共振電極29ａ，29ｂの周囲を取り囲むように環状に形成され、複合共振電極29ａ，29ｂの一方端が接続された、接地電位に接続される第２の環状接地電極24とを備えている。
【００３５】
またさらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４個の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄからなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体71と、積層体10の第２の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第５の層間に配置された、それぞれが２個の突起部28ａ，28ｂを備え、一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された隣り合う２個の複合共振電極29ａ，29ｂからなる複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍で一方端が接地され、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する複合共振電極結合導体72とを備えている。
【００３６】
そして、本例のバンドパスフィルタにおいて、単一共振電極結合導体71は、最前段の単一共振電極30ａに対して平行に対向する帯状の前段側結合領域71ａと、最後段の単一共振電極30ｂに対して平行に対向する帯状の後段側結合領域71ｂと、前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域71ｃとから構成されており、複合共振電極結合導体72は、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに対して平行に対向する帯状の第２の前段側結合領域72ａと、最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに対して平行に対向する帯状の第２の後段側結合領域72ｂと、第２の前段側結合領域72ａおよび第２の後段側結合領域72ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する第２の接続領域72ｃとから構成されている。なお、単一共振電極結合導体71の両端部は貫通導体50を介して第１の環状接地電極23にそれぞれ接続されており、複合共振電極結合導体72の両端部は貫通導体50を介して第２の環状接地電極24にそれぞれ接続されている。
【００３７】
そして、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１の入力結合電極40ａは誘電体層11を貫通する貫通導体50を介して積層体10の上面に配置された入力端子電極60ａに接続されており、第１の出力結合電極40ｂは誘電体層11を貫通する貫通導体50を介して積層体10の上面に配置された出力端子電極60ｂに接続されている。よって、第１の入力結合電極40ａと貫通導体50との接続点が第１の入力結合電極40ａにおける電気信号入力点45ａになっており、第１の出力結合電極40ｂと貫通導体50との接続点が第１の出力結合電極40ｂにおける電気信号出力点45ｂになっている。
【００３８】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタは、入力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入力結合電極40ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入力結合電極40ａと電磁界結合する入力段の単一共振電極30ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振し、出力段の単一共振電極30ｂと電磁界結合する第１の出力結合電極40ｂから貫通導体50および出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振する第１の周波数を含む第１周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって第１の通過帯域が形成される。また、同時に、入力端子電極60ａ，貫通導体50および第１の入力結合電極40ａを介して第２の入力結合電極41ａにも外部回路からの電気信号が入力されるので、第２の入力結合電極41ａと電磁界結合する入力段の複合共振電極29ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する複合共振電極29ａ，29ｂが共振し、出力段の複合共振電極29ｂと電磁界結合する第２の出力結合電極41ｂから第１の出力結合電極40ｂ，貫通導体50および出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、複合共振電極29ａ，29ｂが共振する第２の周波数および第３の周波数を含む第２周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第２の通過帯域が形成される。このようにして、本例のバンドパスフィルタは、周波数の異なる２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタとして機能する。
【００３９】
本例のバンドパスフィルタにおいて、帯状の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは、電気長が第１の周波数における波長の１／４程度に設定されており、それぞれ一方端が第１の環状接地電極23に接続されて接地されることによって１／４波長共振器として機能する。また、複合共振電極29ａ，29ｂは、一方端が接地される基部27および基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに間隔を開けて配置された帯状の複数の突起部28ａ，28ｂによって基部27の一方端が一方端となり突起部28ａ，28ｂの他方端が他方端となるように構成されている。そして、一方端（すなわち基部27の一方端）が接地されることによって、基本的には、基部27および突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第２の周波数で共振する１／４波長共振器として機能するとともに、突起部28ａ，28ｂが第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する１／４波長共振器として機能する。よって、基部27と突起部28ａ，28ｂとを合わせた複合共振電極全体の長さは、第２の周波数における波長の１／４にほぼ等しく、突起部28ａ，28ｂの長さは第３の周波数における波長の１／４にほぼ等しい。突起部28ａと突起部28ｂの長さは基本的には等しく設定するが、他の電極との結合状態等によって長さを若干異ならせた方がよい場合もある。また、突起部の本数を３本以上にしてもよいが、小型化のためには２本にした方がよい。
【００４０】
また、本例のバンドパスフィルタにおいて、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは積層体10の第１の層間にそれぞれの一方端が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合しており、複合共振電極29ａ，29ｂは積層体10の第２の層間にそれぞれの一方端が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合している。このような磁界による結合と電界による結合とが加算されたインターデジタル型の強い結合によって、通過帯域を形成するそれぞれの共振モードの共振周波数の間隔を、比帯域で10％を超える非常に広い通過帯域幅を得るのに適度なものにすることが容易になる。横並びに配置されたそれぞれの共振電極同士の間隔は小さい方が強い結合が得られるが、間隔を小さくすると製造が困難になるので、例えば、0.05〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００４１】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂの形状寸法は入力段の単一共振電極30ａおよび出力段の単一共振電極30ｂと同程度に設定されるのが好ましい。また、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと入力段の単一共振電極30ａおよび出力段の単一共振電極30ｂとの間隔、ならびに第２の入力結合電極41ａおよび第２の出力結合電極41ｂと入力段の複合共振電極29ａおよび出力段の複合共振電極29ｂとの間隔については、小さくすると結合は強くなるが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００４２】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいて、第２の入力結合電極41ａは帯状であり、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに沿って対向するように配置されており、第１の入力結合電極40ａと交わるように第１の入力結合電極40ａと一体化している。よって、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとが交わる部分は第１の入力結合電極40ａとして機能するとともに第２の入力結合電極41ａとしても機能する。また、第２の出力結合電極41ｂは帯状であり、出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに沿って対向するように配置されており、第１の出力結合電極40ｂと交わるように第１の出力結合電極40ｂと一体化している。よって、第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとが交わる部分は第１の出力結合電極40ｂとして機能するとともに第２の出力結合電極41ｂとしても機能する。なお、第２の入力結合電極41ａ及び第２の出力結合電極41ｂの長さは必要な結合量に応じて適宜設定される。
【００４３】
本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂにおける突起部28ａ，28ｂとは積層体10の積層方向から見て互いに直交するように配置されていることから、積層体10の厚みが薄くて単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂとが近接する場合においても、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂにおける突起部28ａ，28ｂとの間に生じる電磁界結合を最小限にすることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと複合共振電極29ａ，29ｂとの間の電磁界結合が強くなりすぎることによる通過帯域における通過特性の悪化を防止することができる。
【００４４】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１の入力結合電極40ａは誘電体層11を介して入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の全体に渡る領域と対向して電磁界結合し、第１の出力結合電極40ｂは誘電体層11を介して出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の全体に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、第２の入力結合電極41ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも電気信号入力点45ａから遠い側に接続されて第１の入力結合電極40ａを介して電気信号が入力され、第２の出力結合電極41ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の中央よりも電気信号出力点45ｂから遠い側に接続されて第１の出力結合電極40ｂを介して電気信号が出力されることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合を充分に強いものにすることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄにより形成される広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４５】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、電気信号入力点45ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の端部に位置しており、電気信号出力点45ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の端部に位置していることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合をさらに強いものにすることができる。
【００４６】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、電気信号入力点45ａは第１の入力結合電極40ａの入力段の単一共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも入力段の単一共振電極30ａの一方端（接地端）から遠い側に位置しており、電気信号出力点45ｂは第１の出力結合電極40ｂの出力段の単一共振電極30ｂとの対向部における長さ方向の中央よりも出力段の単一共振電極30ｂの一方端（接地端）から遠い側に位置していることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとがインターデジタル型に電磁界結合し、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとがインターデジタル型に電磁界結合するので、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合をさらに強いものにすることができる。
【００４７】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａは入力段の単一共振電極30ａの長さ方向の中央よりも一方端（接地端）側と対向するように配置されており、第２の出力結合電極41ｂは出力段の単一共振電極30ｂの長さ方向の中央よりも一方端（接地端）側と対向するように配置されているので、第２の入力結合電極41ａと入力段の単一共振電極30ａとの間の電界による結合を小さくするとともに、第２の出力結合電極41ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電界による結合を小さくすることができるので、第２の入力結合電極41ａと入力段の単一共振電極30ａとの間および第２の出力結合電極41ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの間の不要な電磁界結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００４８】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａは第３の層間に配置されて第１の入力結合電極40ａと一体化しており、第２の出力結合電極41ｂは第３の層間に配置されて第１の出力結合電極40ｂと一体化しているので、第１の入力結合電極40ａと第２の入力結合電極41ａとを接続する接続導体および第１の出力結合電極40ｂと第２の出力結合電極41ｂとを接続する接続導体が不要であるため、接続導体による損失をなくすことができるとともに単純な構造を備える薄型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４９】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、入力段の単一共振電極30ａの一方端と出力段の単一共振電極30ｂの一方端とが互い違いになるように配置されているとともに、入力段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端と出力段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端とが互い違いになるように配置されていることから、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合が充分に強く、且つ対称性を有する構造および回路構成を備えたバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５０】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極29ａ，29ｂを用いて第２の通過帯域を形成していることから、複合共振電極29ａ，29ｂの長さおよび突起部28ａ，28ｂの長さに応じて第２の周波数および第３の周波数が決定されるので、第２の通過帯域の帯域幅を高い自由度で容易に設定することが可能なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５１】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、積層体10の第１の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４個の単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄからなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍で一方端が接地され、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体71を備えることから、単一共振電極群の最前段の単一共振電極30ａと最後段の単一共振電極30ｂとの間で、単一共振電極結合導体71を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う単一共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。それに加えて、積層体10の第２の層間を間に挟んで第３の層間と反対側に位置する第５の層間に配置された、それぞれが２個の突起部28ａ，28ｂを備え、一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された隣り合う２個の複合共振電極29ａ，29ｂからなる複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍で一方端が接地され、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍で他方端が接地されており、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する複合共振電極結合導体72とを備えていることから、複合共振電極群の最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの間で、複合共振電極結合導体72を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う複合共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。これにより、バンドパスフィルタの通過特性において、単一共振電極および複合共振電極によって形成される２つの通過帯域のそれぞれの両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００５２】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体71が、最前段の単一共振電極30ａに対して平行に対向する帯状の前段側結合領域71ａと、最後段の単一共振電極30ｂに対して平行に対向する帯状の後段側結合領域71ｂと、前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域71ｃとから構成されており、複合共振電極結合導体72が、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａに対して平行に対向する帯状の第２の前段側結合領域72ａと、最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂに対して平行に対向する帯状の第２の後段側結合領域72ｂと、第２の前段側結合領域72ａおよび第２の後段側結合領域72ｂをこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する第２の接続領域72ｃとから構成されていることから、次の効果を得ることができる。まず、前段側結合領域71ａと最前段の単一共振電極30ａとの磁界による結合、後段側結合領域71ｂと最後段の単一共振電極30ｂとの磁界による結合、第２の前段側結合領域72ａと最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａとの磁界による結合および第２の後段側結合領域72ｂと最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの磁界による結合をそれぞれ強めることができる。また、最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂならびにその間に位置する単一共振電極と接続領域71ｃとの磁界による結合を最小限に抑えることができるので、接続領域71ｃを介した意図しない単一共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。同様に、最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂならびにその間に位置する突起部と第２の接続領域72ｃとの磁界による結合を最小限に抑えることができるので、第２の接続領域72ｃを介した意図しない複合共振電極同士の電磁界結合による電気特性の悪化を最小限に抑えることができる。
【００５３】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、単一共振電極結合導体71は、単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介して一方端が接続されており、単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介して他方端が接続されていることから、単一共振電極結合導体71の両端を第１の接地電極21または第２の接地電極22に接続して接地する場合と比較すると、単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａと単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極30ｂとの単一共振電極結合導体71を介した電磁界結合をさらに強めることができるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の両側に形成される減衰極を通過帯域の近傍にさらに近づけることができる。これにより通過帯域近傍の阻止域における減衰量をさらに増大させることができる。
【００５４】
同様に、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極結合導体72は、複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介して一方端が接続されており、複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介して他方端が接続されていることから、複合共振電極結合導体72の両端を第１の接地電極21または第２の接地電極22に接続して接地する場合と比較すると、複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａと複合共振電極群を構成する最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂとの複合共振電極結合導体72を介した電磁界結合をさらに強めることができるので、複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される通過帯域の両側に形成される減衰極を通過帯域の近傍にさらに近づけることができる。これにより通過帯域近傍の阻止域における減衰量をさらに増大させることができる。
【００５５】
（実施の形態の第２の例）
図５は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第２の例を模式的に示す外観斜視図である。図６は図５に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図７は図５に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図８は図５に示すバンドパスフィルタの例のＱ−Ｑ’線断面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００５６】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図５〜図８に示すように、積層体10の第１の層間と第４の層間との間に位置する層間Ａに、第１の環状接地電極23に対向する領域と単一共振電極30ｃ，30ｄに対向する領域とを有するように配置され、単一共振電極30ｃ，30ｄに対向する領域が誘電体層11を貫通する貫通導体50によって単一共振電極30ｃ，30ｄの他方端側にそれぞれ接続された共振補助電極32ｃ，32ｄが、単一共振電極30ｃ，30ｄに対応してそれぞれ配置されている。また、積層体10の第３の層間に、第１の環状接地電極23に対向する領域と単一共振電極30ａ，30ｂに対向する領域とを有するように配置され、単一共振電極30ａ，30ｂに対向する領域が誘電体層11を貫通する貫通導体50によって単一共振電極30ａ，30ｂの他方端側にそれぞれ接続された共振補助電極32ａ，32ｂが、単一共振電極30ａ，30ｂに対応してそれぞれ配置されている。
【００５７】
また、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の第２の層間に、共振補助電極32ａに対向する領域と第１の入力結合電極40ａに対向する領域とを有するように配置されるともに、第１の入力結合電極40ａに対向する領域が貫通導体50によって第１の入力結合電極40ａに接続され、共振補助電極32ａに対向する領域が貫通導体50によって入力端子電極60ａに接続された入力結合補助電極46ａを備えている。そして、同じく第２の層間に、共振補助電極32ｂに対向する領域と第１の出力結合電極40ｂに対向する領域とを有するように配置されるともに、第１の出力結合電極40ｂに対向する領域が貫通導体50によって第１の出力結合電極40ｂに接続され、共振補助電極32ｂに対向する領域が貫通導体50を介して出力端子電極60ｂに接続された出力結合補助電極46ｂを備えている。
【００５８】
さらに、本例のバンドパスフィルタにおいては、複合共振電極結合導体72が設けられておらず、単一共振電極結合導体71のみが設けられている。
【００５９】
このような構造を備える本例のバンドパスフィルタによれば、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との間に生じる静電容量が、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと接地電位との間に生じる静電容量に加算されるため、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄの長さを短縮することができるので、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００６０】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、入力結合補助電極46ａと共振補助電極32ａとの電磁界結合が第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合に加算され、出力結合補助電極46ｂと共振補助電極32ｂとの電磁界結合が、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合に加算されるため、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合がさらに強まるので、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域において、非常に広い通過帯域幅であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を得ることができる。
【００６１】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、複合共振電極結合導体72が設けられていないが、前述した実施の形態の第１の例と同様に単一共振電極結合導体71が設けられているため、前述した実施の形態の第１の例と同様に、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の低周波側と高周波側の両側近傍に減衰極を形成することができる。
【００６２】
なお、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との対向部の面積は、必要な静電容量に応じて、例えば、0.01〜３ｍｍ２程度に設定される。また、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄと第１の環状接地電極23との間隔は、小さい方が大きな静電容量を生じさせることができるが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００６３】
また、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂの幅は、例えば、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと同程度に設定され、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂの長さは、例えば、共振補助電極32ａ，32ｂの長さよりも若干長めに設定される。入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂと共振補助電極32ａ，32ｂとの間の間隔は、小さい方が強い結合を生じさせる点で望ましいが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5ｍｍ程度に設定される。
【００６４】
（実施の形態の第３の例）
図９は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第３の例を模式的に示す外観斜視図である。図10は図９に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。図11は図９に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。図12は図９に示すバンドパスフィルタの例のＲ−Ｒ’線断面図である。なお、本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６５】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図９〜図12に示すように、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂが積層体10の第２の層間と第３の層間との間に位置する層間Ｂに配置されている。また、第２の入力結合電極41ａおよび第２の出力結合電極41ｂが積層体10の第２の層間と層間Ｂとの間に位置する層間Ｃに配置されているとともに、第２の入力結合電極41ａは入力側接続導体43ａを介して第１の入力結合電極40ａに接続されており、第２の出力結合電極41ｂは出力側接続導体43ｂを介して第１の出力結合電極40ｂに接続されている。
【００６６】
このような構造を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入力結合電極41ａが第３の層間よりも第２の層間に近い層間Ｃに配置されているので、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの間隔および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの間隔を維持したままで、入力段の単一共振電極30ａと入力段の複合共振電極29ａとの間隔を広げることが可能になるため、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合を弱めることなく、入力段の単一共振電極30ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の入力結合電極40ａと入力段の単一共振電極30ａとの電磁界結合および第２の入力結合電極41ａと入力段の複合共振電極29ａとの電磁界結合をさらに強めることができる。
【００６７】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の出力結合電極41ｂが第３の層間よりも第２の層間に近い層間Ｃに配置されているので、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの間隔および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔を維持したままで、出力段の単一共振電極30ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔を広げることが可能になるため、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合を弱めることなく、出力段の単一共振電極30ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合を弱めることができ、これによって、第１の出力結合電極40ｂと出力段の単一共振電極30ｂとの電磁界結合および第２の出力結合電極41ｂと出力段の複合共振電極29ｂとの電磁界結合をさらに強めることができる。
【００６８】
（実施の形態の第４の例）
図13は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第４の例を模式的に示す分解斜視図である。図14は図13に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第３の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６９】
本例のバンドパスフィルタにおいては、図13および図14に示すように、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄの全てが積層体10の第３の層間に配置されている。また、積層体10の層間Ａには、単一共振電極30ａおよび30ｄの他方端とそれぞれ対向して両者を容量結合する第１の容量結合電極73ａと、単一共振電極30ｂおよび30ｃの他方端とそれぞれ対向して両者を容量結合する第２の容量結合電極73ｂとを備えている。さらに、単一共振電極結合導体71において、接続領域71ｃが前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂと斜めに交わるようにして両者を接続している。
【００７０】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の容量結合電極73ａおよび第２の容量結合電極73ｂを備えることから、共振電極間の結合状態の調整が容易になるので、フィルタの電気特性の調整が容易になる。
【００７１】
（実施の形態の第５の例）
図15は本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュール80および無線通信機器85の構成例を示すブロック図である。
【００７２】
本発明の無線通信モジュール80は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。ＲＦ部82には前述の本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ 811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ ＩＣ 822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本発明の無線通信機器85が構成される。
【００７３】
このような構成を有する本例の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、通信に使用する周波数帯域の全域に渡って入力インピーダンスが良好に整合されて通過する信号の損失が小さくかつ通過帯域近傍に形成された減衰極によって阻止域の減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタ821を送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタ821を通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少するため、受信感度が向上し、また、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
【００７４】
本発明のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ等のガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。
【００７５】
前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.2ｍｍに設定される。
【００７６】
本発明のバンドパスフィルタは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃〜1050℃程度のピーク温度で焼成することにより作製される。
【００７７】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第５の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００７８】
例えば、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂを備えた例を示したが、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成されるような場合には入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂは必ずしも必要なく、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂに直接接続するようにしても構わない。この場合は、第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂと配線導体との接続点が、第１の入力結合電極40ａの電気信号入力点45ａおよび第１の出力結合電極40ｂの電気信号出力点45ｂとなる。また、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂを備える場合には、外部回路からの配線導体が入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂに直接接続するようにしても構わない。
【００７９】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、積層体10の下面に第１の接地電極21を配置し、積層体10の上面に第２の接地電極22を配置した例を示したが、例えば、第１の接地電極21の下にさらに誘電体層を配置しても構わないし、第２の接地電極22の上にさらに誘電体層を配置しても構わない。
【００８０】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、４つの単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄを備え、単一共振電極群が４個の共振電極で構成された例を示したが、単一共振電極群が４以上の偶数個の共振電極で構成されるという条件を満たす範囲内であれば、単一共振電極および単一共振電極群を構成する共振電極の数を自由に設定することができる。例えば、単一共振電極が６個あり、その６個全てによって単一共振電極群が構成されるようにしても構わない。また、単一共振電極が６個有り、そのうちの任意の隣り合う４個の共振電極によって単一共振電極群が構成されるようにしても構わない。但し、共振電極の数が増えすぎると大型化や通過帯域内における損失の増加が生じるので、単一共振電極の数については、10個程度以下に設定されるのが望ましく、複合共振電極の数については、５個程度以下に設定されるのが望ましい。
【００８１】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、単一共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄおよび複合共振電極29ａ，29ｂの両方において、それぞれ共振電極の一方端（接地端）が互い違いになるように横並びに配置されてインターデジタル型に電磁界結合された例を示したが、単一共振電極30ａ，30ｃが互いにコムライン型に電磁界結合され、単一共振電極30ｂ，30ｄが互いにコムライン型に電磁界結合され、単一共振電極30ｃ，30ｄが互いにインターデジタル型に電磁界結合されるようにしてもよく、このような構成を備えるバンドパスフィルタにおいても、２つの通過帯域それぞれの両側に減衰極を有して通過域から阻止域にかけて急激に減衰量が変化する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。この形態におけるメカニズムはまだ完全に解明できてはいないが、単一共振電極群の最前段の共振器と最後段の共振器との隣り合う共振電極を介した結合が全体的に容量性の結合である必要があると考えられる。
【００８２】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第４の例においては、単一共振電極結合導体71の両端が単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極30ａおよび最後段の単一共振電極30ｂの一方端の近傍の第１の環状接地電極23に貫通導体50を介してそれぞれ接続された例を示し、前述した実施の形態の第１の例においては、複合共振電極結合導体72の両端が複合共振電極群を構成する最前段の複合共振電極29ａの入力段の突起部28ａおよび最後段の複合共振電極29ｂの出力段の突起部28ｂの一方端の近傍の第２の環状接地電極24に貫通導体50を介してそれぞれ接続される構成を示したが、例えば、単一共振電極結合導体71の両端が貫通導体50を介して第１の接地電極21に接続され、複合共振電極結合導体72の両端が貫通導体50を介して第２の接地電極22に接続されるようにしても構わない。また、例えば、単一共振電極結合導体71および複合共振電極結合導体72の周囲に環状接地導体を配置して、これらに単一共振電極結合導体71および複合共振電極結合導体72の両端を接続するようにしても構わない。但し、通過帯域の両側に発生する減衰極を通過帯域に近づけたい場合には、これらの方法はあまり好ましくない。
【００８３】
またさらに、前述した実施の形態の例においては、積層体10が１つの積層体で構成された例を示したが、それぞれの積層体の積層方向に重ねて配置された複数の積層体によって積層体10が構成されるようにしても構わない。例えば、前述した実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタにおいて、積層体10は第１の積層体およびその上に配置された第２の積層体によって構成されており、第１の層間および第４の層間は第１の積層体中の層間であり、第２の層間および第５の層間は第１の積層体の上に配置された第２の積層体中の層間であり、第３の層間は第１の積層体と第２の積層体との間の層間であるようにしても構わない。
【００８４】
またさらに、ＵＷＢに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、広帯域を要求される他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。
【実施例】
【００８５】
次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
【００８６】
図13〜図14に示した実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタの電気特性を有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。
【００８７】
算出条件としては、第１の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは幅が0.175ｍｍで長さが4.05ｍｍの矩形状とした。第１の共振電極30ａと第１の共振電極30ｃとの間隔および第１の共振電極30ｄと第１の共振電極30ｂとの間隔はそれぞれ0.08ｍｍとし、第１の共振電極30ｃと第１の共振電極30ｄとの間隔は0.091ｍｍとした。入力段の複合共振電極29ａは、幅が0.64ｍｍで長さが0.65ｍｍの矩形状の基部27の他方端に幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状の入力段の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが2.75ｍｍの矩形状の出力段の突起部28ｂが0.14ｍｍの間隔を隔てて配置される構造とした。出力段の複合共振電極29ｂは、幅が0.64ｍｍで長さが0.65ｍｍの矩形状の基部27の他方端に幅が0.25ｍｍで長さが2.75ｍｍの矩形状の入力段の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状の出力段の突起部28ｂが0.14ｍｍの間隔を隔てて配置される構造とした。また、入力段の複合共振電極29ａと出力段の複合共振電極29ｂとの間隔は0.13ｍｍとした。共振補助電極32ａ，32ｂはぞれぞれ第１の共振電極30ａ，30ｂの他方端から0.2ｍｍ離れた場所に配置した幅が0.2ｍｍで長さが0.11ｍｍの矩形と、それから第１の共振電極30ａ，30ｂに向かう幅が0.2ｍｍで長さが0.4ｍｍの矩形とを接合した形状とした。共振補助電極32ｃ，32ｄはぞれぞれ第１の共振電極30ｃ，30ｄの他方端から0.2ｍｍ離れた場所に配置した幅が0.29ｍｍで長さが0.3ｍｍの矩形と、それから第１の共振電極30ｃ，30ｄに向かう幅が0.2ｍｍで長さが0.4ｍｍの矩形とを接合した形状とした。第１の入力結合電極40ａおよび第１の出力結合電極40ｂは、幅が0.15ｍｍで長さが3.7ｍｍの矩形状とした。第２の入力結合電極41ａは幅が0.25ｍｍで長さが0.5ｍｍの矩形状とし、入力側接続導体43ａを介して第１の入力結合電極40ａの第１の共振電極30ａとの対向部の中央から電気信号入力点45ａと反対側へ0.58ｍｍの位置に接続した。第２の出力結合電極41ｂは幅が0.25ｍｍで長さが0.5ｍｍの矩形状とし、出力側接続導体43ｂを介して第１の出力結合電極40ｂの第１の共振電極30ｂとの対向部の中央から電気信号出力点45ｂと反対側へ0.58ｍｍの位置に接続した。入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂは、幅が0.15ｍｍで長さが0.9ｍｍの矩形状とした。入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂはそれぞれ一辺が0.2ｍｍの正方形とした。前段側結合領域71ａおよび後段側結合領域71ｂは幅が0.1ｍｍで長さが1.65ｍｍの矩形状とし、接続領域71ｃは幅が0.1ｍｍで長さが1.3ｍｍの平行四辺形状とした。第１の容量結合電極73ａは、第１の共振器30ａ，30ｄとそれぞれ対向する幅が0.175ｍｍで長さが0.6ｍｍの２つの矩形を幅が0.1ｍｍの矩形で接続した形状とした。第２の容量結合電極73ｂは、第１の共振器30ｂ，30ｃとそれぞれ対向する幅が0.175ｍｍで長さが0.6ｍｍの２つの矩形を幅が0.1ｍｍの矩形で接続した形状とした。第１の接地電極21，第２の接地電極22，第１の環状接地電極23および第２の環状接地電極24の外形は幅が4ｍｍで長さが5ｍｍの矩形状とし、第１の環状接地電極23の開口部は幅が3.6ｍｍで長さが4.2ｍｍの矩形状とし、第２の環状接地電極24の開口部は幅が3.55ｍｍで長さが4.2ｍｍの矩形状とした。バンドパスフィルタ全体の形状は幅が4ｍｍで長さが5ｍｍで厚みが0.51ｍｍの直方体状とした。積層体10の下面と層間Ａとの間隔を0.165ｍｍとし、層間Ａと第１の層間との間隔，第１の層間と第３の層間との間隔，第３の層間と層間Ｂとの間隔，層間Ｂと層間Ｃとの間隔および層間Ｃと第２の層間との間隔をそれぞれ0.015ｍｍとし、第２の層間と積層体10の上面との間隔を0.19ｍｍとした。各種電極の厚みは0.01ｍｍとし、入力側接続導体43ａ，出力側接続導体43ｂおよび貫通導体50の直径は0.1ｍｍとした。誘電体層11の比誘電率は7.5とした。
【００８８】
図16はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、図17は図13〜図14に示した実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタから単一共振電極結合導体71を除いた構造を備える比較例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示すグラフである。それぞれのグラフにおいて、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、バンドパスフィルタの通過特性（Ｓ21）および反射特性（Ｓ11）を示している。図16に示すグラフによれば、積層体10の厚みが0.51ｍｍと非常に薄いにもかかわらず、２つの非常に広い通過帯域の全体に渡って良好にインピーダンスが整合されて平坦で低損失な優れた通過特性が得られている。また、低周波側の通過帯域の両側近傍に減衰極が形成されており、図17に示す比較例のバンドパスフィルタのシミュレーション結果と比較すると、通過帯域近傍の阻止域における減衰量が大きく改善されていることがわかる。この結果により、本発明のバンドパスフィルタによれば、非常に薄い形状であっても、２つの通過帯域のそれぞれにおいて広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失であり、且つ通過帯域から阻止域にかけて減衰量が急激に増加して通過帯域近傍の減衰量が充分に確保された優れた通過特性が得られることがわかり、本発明の有効性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第１の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図４】図１に示すバンドパスフィルタの例のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図５】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第２の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図５に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図７】図５に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図８】図５に示すバンドパスフィルタの例のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図９】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第３の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの例の模式的な分解斜視図である。
【図１１】図９に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１２】図９に示すバンドパスフィルタの例のＲ−Ｒ’線断面図である。
【図１３】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第４の例を模式的に示す分解斜視図である。
【図１４】図１３に示すバンドパスフィルタの例の上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１５】本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器の構成例を示すブロック図である。
【図１６】本発明のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】比較例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
【００９０】
10：積層体
11：誘電体層
21：第１の接地電極
22：第２の接地電極
27：基部
28ａ，28ｂ：突起部
29ａ，29ｂ：複合共振電極
30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄ：単一共振電極
40ａ：第１の入力結合電極
40ｂ：第１の出力結合電極
41ａ：第２の入力結合電極
41ｂ：第２の出力結合電極
43ａ：入力側接続導体
43ｂ：出力側接続導体
45ａ：電気信号入力点
45ｂ：電気信号出力点
71：単一共振電極結合導体
71ａ：単一前段側結合領域
71ｂ：単一後段側結合領域
71ｃ：単一接続領域
72：複合共振電極結合導体
72ａ：第２の前段側結合領域
72ｂ：第２の後段側結合領域
72ｃ：第２の接続領域
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
84：アンテナ
85：無線通信機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の下面に配置された第１の接地電極および上面に配置された第２の接地電極と、
前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の４個以上の単一共振電極と、
一方端が接地される基部および該基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の複数の突起部によって前記基部の前記一方端が一方端となり前記突起部の他方端が他方端となるように構成され、前記一方端が接地されることによって、前記基部および前記突起部を合わせた全体が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、前記突起部が前記第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、前記積層体の第１の層間とは異なる第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複数の複合共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の第１の入力結合電極と、
前記積層体の前記第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の第１の出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち入力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの入力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の入力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち出力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの出力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の前記単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の前記一方端の近傍で一方端が接地され、前記単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の前記一方端の近傍で他方端が接地されており、前記最前段の単一共振電極および前記最後段の単一共振電極の前記一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備え、
前記単一共振電極と前記複合共振電極における前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入力結合電極は前記第１の入力結合電極の前記入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号入力点から遠い側に接続されて前記第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるとともに、前記第２の出力結合電極は前記第１の出力結合電極の前記出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号出力点から遠い側に接続されて前記第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記単一共振電極結合導体は、前記最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、前記最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前記前段側結合領域および前記後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記第２の入力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第２の出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記第２の入力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の入力結合電極と一体化しており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の出力結合電極と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記第２の入力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して前記第１の入力結合電極に接続されており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して前記第１の出力結合電極に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の下面に配置された第１の接地電極および上面に配置された第２の接地電極と、
前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに配置された、それぞれ一方端が接地されて第１の周波数で共振するとともに相互に電磁界結合する帯状の４個以上の単一共振電極と、
一方端が接地される基部および該基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置された帯状の複数の突起部によって前記基部の前記一方端が一方端となり前記突起部の他方端が他方端となるように構成され、前記一方端が接地されることによって、前記基部および前記突起部を合わせた全体が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能するとともに、前記突起部が前記第２の周波数よりも高い第３の周波数で共振する共振器として機能する、前記積層体の第１の層間とは異なる第２の層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された複数の複合共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち入力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の第１の入力結合電極と、
前記積層体の前記第３の層間に配置された、前記４個以上の単一共振電極のうち出力段の単一共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の第１の出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち入力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの入力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の入力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記複数の複合共振電極のうち出力段の複合共振電極における前記複数の突起部のうちの出力段の突起部と対向して電磁界結合する第２の出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第３の層間と反対側に位置する第４の層間に配置された、隣り合う４以上の偶数個の前記単一共振電極からなる単一共振電極群を構成する最前段の単一共振電極の前記一方端の近傍で一方端が接地され、前記単一共振電極群を構成する最後段の単一共振電極の前記一方端の近傍で他方端が接地されており、前記最前段の単一共振電極および前記最後段の単一共振電極の前記一方端側にそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有する単一共振電極結合導体とを備え、
前記単一共振電極と前記複合共振電極における前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入力結合電極は前記第１の入力結合電極の前記入力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号入力点から遠い側に接続されて前記第１の入力結合電極を介して電気信号が入力されるとともに、前記第２の出力結合電極は前記第１の出力結合電極の前記出力段の単一共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記電気信号出力点から遠い側に接続されて前記第１の出力結合電極を介して電気信号が出力されることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記単一共振電極結合導体は、前記最前段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の前段側結合領域と、前記最後段の単一共振電極に対して平行に対向する帯状の後段側結合領域と、前記前段側結合領域および前記後段側結合領域をこれらの領域に対してそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記第２の入力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記入力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第２の出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記出力段の単一共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記第２の入力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の入力結合電極と一体化しており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間に配置されて前記第１の出力結合電極と一体化していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記第２の入力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて入力側接続導体を介して前記第１の入力結合電極に接続されており、前記第２の出力結合電極は前記第３の層間よりも前記第２の層間に近い層間に配置されて出力側接続導体を介して前記第１の出力結合電極に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
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【図１０】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−１１０３０（Ｐ２０１０−１１０３０Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６７４１６（Ｐ２００８−１６７４１６）
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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